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高内相乳液原位聚合制备多孔复合材料吸附铅离子

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材料导报 2023年第15期37卷 253-259页

作者：梁宁陆小凤周街荣黄丽葵王军正桂林理工大学南宁分校冶金与资源工程系南宁530001

用小分子表面活性剂作为高内相乳液的稳定剂制备多孔复合材料,对环境存在潜在危害。本研究以丙烯酸和N,N-甲基双丙烯酸单体的水溶液为连续相,花生油为分散相,Tween 85/SiO_(2)(质量比1∶1)为复合稳定剂,制得内相体积分数为75%的高内相乳... 详细信息

用小分子表面活性剂作为高内相乳液的稳定剂制备多孔复合材料,对环境存在潜在危害。本研究以丙烯酸和N,N-甲基双丙烯酸单体的水溶液为连续相,花生油为分散相,Tween 85/SiO_(2)(质量比1∶1)为复合稳定剂,制得内相体积分数为75%的高内相乳液,然后原位聚合制得多孔复合材料(Tween 85/SiO_(2)-PAA)。由SEM观察到多孔复合材料呈凹凸的二维互穿孔隙结构,FTIR显示聚合物分子结构存在羧基、氨基、硅羟基等活性基团。制得的多孔复合材料对较低浓度的铅离子具有良好的吸附效果,去除率最高可达97.62%,吸附过程符合准一级动力学和Langmuir等温吸附模型,最大饱和吸附量为89.35 mg/g,吸附的主要机理为-COOH、-NH_(2)、Si-OH与铅离子的化学作用。

关键词：高内相乳液原位聚合复合材料吸附铅离子

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高内相乳液的制备及在食品中的应用

中国食品学报 2022年第4期22卷 418-429页

作者：卫姣陈雨露高彦祥毛立科袁芳中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083

高内相乳液为分散相体积分数在74.05%以上的乳液,在食品、化妆品、制药、材料和石油工业上被广泛应用。近年来,以生物大分子和固体颗粒代替小分子表面活性剂来稳定高内相乳液的方法引起研究人员的注意。其中,探索生物来源的固体颗粒是... 详细信息

高内相乳液为分散相体积分数在74.05%以上的乳液,在食品、化妆品、制药、材料和石油工业上被广泛应用。近年来,以生物大分子和固体颗粒代替小分子表面活性剂来稳定高内相乳液的方法引起研究人员的注意。其中,探索生物来源的固体颗粒是该领域的研究热点之一。此外,高内相乳液作为功能因子的传递体系表现出独特的优势,可有效提高功能因子的稳定性和生物利用度。本文在以往研究的基础上,综述稳定高内相乳液的乳化剂种类,制备方法及在食品领域的应用情况,并展望其发展前景。

关键词：高内相乳液皮克林乳液生物来源固体颗粒制备食品应用

高内相乳液法制备P(St⁃DVB)多孔吸油材料及其在油水分离中的应用

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材料导报 2021年第4期35卷 4200-4204页

作者：余传明曾圣威刘叶原司徒紫晴刘可田丽芬罗文静梁远维李泳广东海洋大学化学与环境学院湛江524088

利用超疏水多孔材料的选择吸油性可以很好地处理突发性溢油事故和肆意排放的含油废水。本实验通过高内相乳液法制备了一种可压缩的聚苯乙烯多孔材料,通过SEM、IR对该材料结构进行了表征,并测试了其油⁃水分离性能。结果显示,在传统小分... 详细信息

利用超疏水多孔材料的选择吸油性可以很好地处理突发性溢油事故和肆意排放的含油废水。本实验通过高内相乳液法制备了一种可压缩的聚苯乙烯多孔材料,通过SEM、IR对该材料结构进行了表征,并测试了其油⁃水分离性能。结果显示,在传统小分子乳化剂Span 80的基础上加入牡蛎壳粉(OSP)可以有效阻止液滴的合并,能显著提升乳液的稳定性。在75℃下通过偶氮二异丁腈(AIBN)引发自由基聚合制得了具有多孔结构的海绵材料,材料的密度、孔径和孔隙率可通过水量调节,当水的体积比达到98.22%时,材料呈现出可压缩性。通过接触角测量仪测试了材料的水接触角(WCA)为147.8°,油接触角接近0°,表明材料具有超疏水性和超亲油性。材料对不同油品的饱和吸油倍率在46.7~101.9 g/g,且在30 s内可达到吸油饱和;吸油后的材料可通过离心或挤压实现二次利用,该材料有望在油水分离领域得到广泛应用。

关键词：高内相乳液牡蛎壳粉超疏水海绵油水分离

高内相乳液的制备、性能及其在功能材料制备上的应用

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科学通报 2021年第14期66卷 1703-1716页

作者：李可扬张卓董姝丽山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室济南250100 中国海洋大学化学化工学院青岛266100

与传统乳液相比,高内相乳液具有较高的内相体积分数,分散相液滴之间相互挤压使其产生形变,形成了被连续相液膜分隔的无规则多面体,从而赋予高内相乳液黏度高、界面膜面积大等特点.以高内相乳液为模板,制备多孔功能材料时,高内相乳液内... 详细信息

与传统乳液相比,高内相乳液具有较高的内相体积分数,分散相液滴之间相互挤压使其产生形变,形成了被连续相液膜分隔的无规则多面体,从而赋予高内相乳液黏度高、界面膜面积大等特点.以高内相乳液为模板,制备多孔功能材料时,高内相乳液内部液滴特殊的多面体结构赋予多孔材料高比表面积、高孔隙率以及轻质量等优点.而且,相比于其他传统方法如微乳液法、化学腐蚀法、相分离法等,可通过调节高内相乳液的内外相体积分数、稳定剂种类等因素,实现精准调控材料孔隙分布、孔容量以及孔密度的目的,因而在气体吸附、药物递送、污染物过滤等方面展现出广阔的应用前景.本文主要介绍了近年来发展出的多种高内相乳液的种类及其相应的制备方法,详细讨论了稳定剂的选择以及多种外界环境因素对高内相乳液稳定性的影响,并展望了该类材料的研究前景和潜在应用,即利用高内相乳液制备多孔功能材料,并论述了现阶段多孔功能材料在实际应用中的优点以及局限性,为后期的实际应用提供了有效的解决方案.

关键词：高内相乳液稳定剂乳液模板法多孔材料响应材料

高内相乳液模板法制备室温交联型聚合物多孔材料及应用研究

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高内相乳液模板法制备室温交联型聚合物多孔材料及应用研究

作者：蒋海燕北京化工大学

学位级别：硕士

通过高内相乳液(HIPE)模板法制备的聚合物多孔材料(poly HIPE)具有孔径易调、孔隙率高、比表面积大等特性,在吸附、催化、组织工程等领域具有广阔应用前景。但是,目前将高内相乳液的连续相固化以形成多孔材料骨架这一过程,通常涉及单体... 详细信息

通过高内相乳液(HIPE)模板法制备的聚合物多孔材料(poly HIPE)具有孔径易调、孔隙率高、比表面积大等特性,在吸附、催化、组织工程等领域具有广阔应用前景。但是,目前将高内相乳液的连续相固化以形成多孔材料骨架这一过程,通常涉及单体的聚合及交联,一般需高温或辐射等反应条件,不但能耗高,而且聚合过程中形成的三维网络结构影响材料在不同应用场景下的再成型。虽然线形聚合物也可直接取代单体作为连续相制备高内相乳液,但形成的多孔材料性能不佳,导致其应用受限。针对上述问题,本论文通过分子设计,经乳液聚合制备了一种分子结构中同时含室温交联基团(酮羰基)、疏水组分、亲水组分的线形共聚物,共聚物(油相)和交联剂(水相)在无机纳米粒子稳定剂的作用下,成功制备了油包水型高内相乳液。该高内相乳液可任意塑形,室温下自然干燥过程中发生交联反应,最终形成具有交联网络结构的聚合物多孔材料。该制备过程能耗低、工艺简便、环境友好、且可规模化生产和应用。本论文主要工作如下:(1)以双丙酮丙烯酰胺为功能单体、苯乙烯为主单体、丙烯酸丁酯为增韧改性单体、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸为亲水改性单体,通过乳液聚合制备了带酮羰基的线形共聚物,并用红外光谱、凝胶渗透色谱对共聚物的结构和分子量进行了表征。此外通过实验验证了共聚物与己二酸二酰肼室温交联的能力。(2)以共聚物/二氯甲烷溶液为油相、己二酸二酰肼/水溶液为水相、纳米氧化锌为稳定剂,制备了油包水型高内相乳液,并在室温下经酮-肼交联反应制得了具有交联网络结构的聚合物多孔材料。考察了共聚物种类、共聚物浓度、稳定剂用量、内相体积分数对HIPEs及poly HIPEs形貌和性能的影响。结果表明:共聚物中酮羰基含量越高,形成的poly HIPEs的交联度越大、机械性能越好;增加连续相中的共聚物浓度,poly HIPEs的孔径及孔隙率降低,但poly HIPEs交联度、机械性能提高;稳定剂纳米Zn O用量的增加对poly HIPEs交联度的影响甚微,但可提升材料的力学性能和耐热稳定性;内相体积分数增加有利于形成孔结构连通、孔隙率高的poly HIPEs。经研究发现,选用DAAM用量为5.0 wt%的共聚物、共聚物浓度15.0 w/v%、稳定剂浓度3.0 w/v%、内相体积分数80%时,所制备的poly HIPE交联效果及机械性能最好,交联度为65.5%,杨氏模量为1.94MPa,同时多孔材料的孔径为4.2μm,孔隙率为91.43%。(3)为了探究该方法在规模化制备及应用中的可能性,在小试实验的基础上成功进行了放大实验。选用DAAM用量为5.0 wt%的共聚物、共聚物浓度10.0 w/v%、Zn O浓度3.0 w/v%、内相体积分数75%时,成功制得1 L高内相乳液,室温交联后获得多孔材料。结果表明,放大实验所制备的多孔材料交联度为53.6%,与相同配方下小试实验所制备多孔材料的交联度相同,证明本方法有望拓宽高内相乳液的规模化生产及应用。(4)对所得室温交联型聚合物多孔材料的潜在应用进行了研究。多孔材料对正己烷、石油醚、乙醇、花生油、润滑油等具有较强的吸附能力,可将其应用于油水分离、油类污染物回收等领域。此外,多孔材料能加载自身质量至少10倍的聚二甲基硅氧烷,可构建具有自清洁性能、自补偿性能的多孔注液光滑表面(SLIPS)。

关键词：高内相乳液多孔材料室温交联规模化制备及应用吸附多孔注液光滑表面

高内相乳液模板法制备聚合物多孔材料研究进展

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高分子材料科学与工程 2018年第4期34卷 185-190页

作者：范欣范平李松栋吴跃焕邵圣娟翟丽军太原工业学院化学与化工系山西太原030008 中北大学材料科学与工程学院山西太原030051

聚合物多孔材料因具有高孔隙率、低密度、比表面积大等特点受到了人们的广泛关注,而目前聚合物多孔材料大多以高内相乳液模板法来制备,文中主要针对高内相乳液模板法所用乳化剂,分别介绍了小分子乳化剂、固体乳化剂、嵌段共聚物乳化剂... 详细信息

聚合物多孔材料因具有高孔隙率、低密度、比表面积大等特点受到了人们的广泛关注,而目前聚合物多孔材料大多以高内相乳液模板法来制备,文中主要针对高内相乳液模板法所用乳化剂,分别介绍了小分子乳化剂、固体乳化剂、嵌段共聚物乳化剂对制备的聚合物多孔材料孔结构的影响,并简要介绍了以高内相乳液为模板制备的聚合物多孔材料在吸附、催化等领域的应用。

关键词：高内相乳液乳化剂孔结构

基于C/W高内相乳液的CuBDC/聚吡咯复合物制备

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高分子材料科学与工程 2022年第9期38卷 110-116页

作者：任雨萌杨旭乐王吉德曹丽琴新疆大学石油天然气精细化工教育部重点实验室新疆大学化学学院新疆乌鲁木齐830046

金属有机骨架材料CuBDC(BDC=1,4-苯二甲酸)因导电性较差限制了其应用。为了扩展CuBDC的性能及应用范围,以CuBDC作为皮克林稳定剂构筑水包二氧化碳高内相乳液(C/W HIPEs)体系,同时经水相中吡咯(Py)聚合、减压后得到具有贯穿多孔结构的金... 详细信息

金属有机骨架材料CuBDC(BDC=1,4-苯二甲酸)因导电性较差限制了其应用。为了扩展CuBDC的性能及应用范围,以CuBDC作为皮克林稳定剂构筑水包二氧化碳高内相乳液(C/W HIPEs)体系,同时经水相中吡咯(Py)聚合、减压后得到具有贯穿多孔结构的金属有机骨架/聚吡咯(CuBDC/PPyHIPE)导电整体复合物。通过红外光谱、X射线粉末衍射、扫描电镜、氮气吸-脱附等对其结构组成进行了表征;同时以四探针仪测试了该复合物的电导率;通过记录复合物在不同气体环境中的电阻变化,初步研究了其气敏响应性。结果表明,CuBDC/PPy HIPE复合物压片的电导率为0.12 S/m,且对于多种气体表现出气体敏感性,复合物对于HCl和氨气(NH_(3))的气体响应性较强,响应度分别为79和40。

关键词：聚吡咯高内相乳液水包二氧化碳乳液气敏性能金属有机骨架材料

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高内相乳液包封法提高玉米黄质稳定性研究

高内相乳液包封法提高玉米黄质稳定性研究

作者：李亚江南大学

学位级别：硕士

玉米黄质具有预防年龄性黄斑变性、视网膜变性等眼病以及过滤有害蓝光的生理功能,常被用作膳食补充剂。玉米黄质裸露在空气中易氧化,研究提高其稳定性的方法具有重要意义。高内相乳液(HIPEs)具有稳定性高、绿色安全等特点,在包封如β-... 详细信息

玉米黄质具有预防年龄性黄斑变性、视网膜变性等眼病以及过滤有害蓝光的生理功能,常被用作膳食补充剂。玉米黄质裸露在空气中易氧化,研究提高其稳定性的方法具有重要意义。高内相乳液(HIPEs)具有稳定性高、绿色安全等特点,在包封如β-胡萝卜素等活性物质领域具有实际应用。本文以柴达木枸杞干果为研究材料,建立了一种利用高度稳定性的HIPEs包封玉米黄质的方法,以提高玉米黄质稳定性和生物活性,为后续敏感生物活性物质的包埋材料的选择与应用提供参考依据。主要研究内容如下:(1)从枸杞干果中提取玉米黄质并鉴定。确定浸提条件为溶剂正己烷-无水乙醇(1:1,v·v)、时间3 h、温度60℃和料液比1:10(g·m L);用液相-质谱定性分析玉米黄质,并通过超高效合相色谱在2.14 min分离出玉米黄质。(2)HIPEs的制备及优化。HIPEs是由谷氨酰胺转氨酶(TG)交联的水相与油相高速均质所得。以明胶/壳聚糖(GE/CS)作为水相,探究GE和CS浓度、质量比以及p H值对乳液的宏观、微观结构和流变性质影响。初始HIPEs的最优制备条件为GE和CS同等浓度均为0.5 wt%基础上,质量比为4:1、p H 5,此条件下的HIPEs具备高黏度和高弹性的流变行为,使用激光共聚焦显微镜发现HIPEs为水包油型乳化体系。选取TG与GE和CS交联制备HIPEs,与初始HIPEs相比,TG交联GE/CS制备的乳液油滴尺寸较小,储能模量与损耗模量的交叉点出现的更晚,且乳液经高温处理后未析出水层,从而说明TG对改善HIPEs的稳定性有积极作用,为后续包封玉米黄质提供了稳定的包埋材料。(3)研究HIPEs包封玉米黄质前后的性质特征、稳定性以及体外模拟消化特性。玉米黄质的含量能影响乳液的性质,激光共聚焦显微图像和流变结果说明,包封质量分数为0.08%的玉米黄质时乳液具有较强的凝胶网状结构,随着含量增加至0.16%,乳液体系稳定性降到最低。扫描电子显微镜结果表明,包封玉米黄质后乳液表面结构表现为多孔网状结构。HIPEs的包封能提高玉米黄质储存稳定性,过氧化氢干扰8 h条件后玉米黄质保留率提高12.07%,4℃和25℃避光储存21 d,玉米黄质保留率分别提高28.82%和17.73%,光照条件储存21 d玉米黄质保留率提高19.92%。在体外模拟胃肠消化试验中发现游离脂肪酸的释放量稳步增加,包封后玉米黄质缓慢稳定释放,玉米黄质的保留率为76.60%,比对照组(62.33%)提高14.27%,表明HIPEs的包封增强了玉米黄质的稳定性和生物活性,这为研发含有玉米黄质配方的功能性食品提供了参考信息。

关键词：高内相乳液玉米黄质稳定性明胶/壳聚糖谷氨酰胺转氨酶流变性质

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明胶基高内相乳液在辣椒素负载中的应用

食品与发酵工业 2022年第16期48卷 34-41,49页

作者：张榉杜杰王洪霞冯鑫张宇昊西南大学食品科学学院重庆400715 西南大学生物学研究中心重庆400715

该文使用明胶基高内相乳液对辣椒素进行了包埋,研究了乳液性质及其对辣椒素气味掩盖和胃刺激性的缓解作用。结果表明,辣椒素的负载对明胶基高内相乳液的液滴分布及表观黏度没有显著影响。电子鼻结果显示,与直接溶解于大豆油相比,高内相... 详细信息

该文使用明胶基高内相乳液对辣椒素进行了包埋,研究了乳液性质及其对辣椒素气味掩盖和胃刺激性的缓解作用。结果表明,辣椒素的负载对明胶基高内相乳液的液滴分布及表观黏度没有显著影响。电子鼻结果显示,与直接溶解于大豆油相比,高内相乳液包埋较好地掩盖了辣椒素的气味,且掩盖作用随谷氨酰胺转氨酶交联时间延长而增强。辣椒素在胃中的释放研究结果表明,与溶解在游离大豆油中的辣椒素相比,高内相乳液包埋有效降低了辣椒素在胃中的释放量,谷氨酰胺转氨酶交联进一步增强了包埋对胃黏膜的保护作用。此外,体外静态消化模拟结果表明高内相乳液包埋显著增加了肠消化中辣椒素在胶束相中的保留率。总体而言,高内相乳液包埋可有效降低辣椒素对鼻腔及胃黏膜的刺激并提高辣椒素生物利用率。

关键词：明胶高内相乳液辣椒素包埋体外静态消化模拟